fizică
Manualul pentru clasa a 9-
Comparăm două oscilații identice ale pendulele, reprezentate în Figura 58. Primul pendul oscilează cu o scară largă, t. E. sale poziții extreme sunt departe de poziția de echilibru decât al doilea pendul.
- Cel mai mare (în valoare absolută) a abaterii corp oscilant din poziția de echilibru se numește amplitudinea vibrațiilor
Considerăm că fluctuațiile care apar cu amplitudini mici (Fig. 59), în care poate fi considerat egal cu segmentul AB și lungimea arcului AB chiar poluhorde ST. De aceea, ca amplitudinea oscilațiilor textili pendulului poate fi înțeleasă ca un arc, și oricare dintre aceste segmente. Astfel, amplitudinea primei oscilației pendulului (vezi. Fig. 58) este 01 01 A1 sau B1. iar al doilea - 02 A2 sau B2 O2. Amplitudinea notate cu litera A și IS se măsoară în unități de lungime -. Metri (m), centimetri (cm) etc. Amplitudinea poate fi, de asemenea, măsurată în unități de unghi plan, de exemplu, în grade, ca un arc circular corespunde unui anumit unghi central adică unghiul .. cu vârful în centrul cercului (în acest caz, la punctul O).
Fig. 59. Când vibrațiile cu o amplitudine mică este egală cu lungimea arcului segmentului AB AB
Amplitudinea oscilației pendulului arcului (vezi. Fig. 53), egală cu lungimea segmentului OA sau OB.
corp oscilantă face o oscilație completă, în cazul în care de la începutul oscilație traversează o cale, patru amplitudini egale. De exemplu, deplasarea de la punctul O1 la un punct B1 la punctul A1 și apoi din nou la punctul O1 (vezi. Fig. 58), mingea face ca o oscilație completă.- Perioada de timp în care organismul face o oscilație completă, perioada de oscilație se numește
Perioada de oscilație este notată cu T, și SI este măsurat în secunde (s).
Suspensie Bead în două fire identice de lungimi diferite și le daruim să oscileze. Vom vedea că, pentru aceeași perioadă de timp mai scurt pendulului va face fluctuații mai mari decât lung.- Numărul de oscilații pe unitatea de timp se numește frecvența de oscilație
Indicat de frecvența literei V grecesc ( «nud"). Unitatea de frecvență este acceptată de o oscilație pe secundă. Acest articol după savantul german Genriha Gertsa numit Hertz (Hz).
Să presupunem, într-un al doilea pendul îndeplinește două oscilații, adică. E. Frecvența ei de oscilație este de 2 Hz. Pentru a găsi perioada de oscilație, este necesar pentru o secundă împărțită la numărul de oscilații în al doilea, adică frecvența ..:
Astfel, perioada de oscilație T v și frecvența de oscilație sunt conectate prin următoarea relație:
În exemplul oscilațiile pendulului de diferite lungimi pentru a ajunge la concluzia că frecvența și perioada de oscilații libere ale firului pendul depind de lungimea firelor sale. Cu cât mai mare lungimea firului pendul, cu atât mai mare perioada de oscilație și o frecvență mai mică.- oscilații libere în absența frecării și rezistența aerului se numesc oscilații naturale, frecvența acestora și - sistemul oscilant o frecvență naturală
Nu numai pendul textil, dar, de asemenea, orice alt sistem oscilatorie are o anumită frecvență naturală, care depinde de parametrii sistemului. De exemplu, frecvența naturală a arcului pendul depinde de masa de sarcină și rigiditatea arcului.
Luați în considerare două oscilații identice ale pendulului (Fig. 60). În același timp, poziția din stânga brațului pivotant la stânga începe să se miște spre dreapta, iar brațul oscilant dreapta deplasează poziția din dreapta la stânga. Ambele pendul oscilează cu aceeași frecvență (ca și lungimea filamentelor sunt egale) și cu aceeași amplitudine. Cu toate acestea, aceste vibrații sunt diferite unele de altele: la un moment dat pendule viteză în direcții opuse. În acest caz, se spune că oscilațiile pendulului apar în faze opuse.
Fig. 60. pendul care apar în faza de opoziție
Pendule, reprezentate în Figura 58, de asemenea, oscilează cu aceeași frecvență. Vitezele acestor pendule, în orice moment, în aceeași direcție. În acest caz, se spune că pendule oscila în aceeași fază.
Luați în considerare mai mult de un caz. La momentul descris în Figura 61, dar ambele viteză pendule îndreptate spre dreapta. Dar, după ceva timp (fig. 61, b) acestea vor fi îndreptate în direcții diferite. În acest caz, se spune că oscilațiile apar cu o anumită diferență de fază.
Fig. 61. pendul care apar cu o anumită diferență de fază
Cantitatea fizică numita fază nu este utilizat numai în comparație cu oscilațiile de două sau mai multe corpuri, dar, de asemenea, pentru a descrie oscilația corpului.
Formula pentru determinarea fazei la un moment dat vor fi luate în considerare în liceu.
Astfel, o mișcare oscilantă se caracterizează prin amplitudine, frecvență (sau perioadă) și fază.
- Ceea ce se numește fluctuațiile de amplitudine; perioada de oscilație; frecvența de oscilație? Unitățile de măsură pentru fiecare dintre aceste valori?
- Ce relație există între matematică perioada și frecvența de oscilație?
- Ca dependent: a) frecvență; b) perioada de oscilații libere ale unui pendul din lungimea firelor sale?
- Ce oscilații sunt numite de sine?
- Ceea ce se numește frecvența naturală a sistemului oscilant?
Exercitiul 24
- Cifra 62 prezintă o pereche de oscilant pendulului. În unele cazuri, cele două pendulele oscilează: în aceeași fază în raport unul cu altul; în faze opuse?
- Frecvența de oscilație sute de metri pod de cale ferată este de 2 Hz. Definiți perioada acestor oscilații.
- Perioada de automotor oscilație verticală este de 0,5 s. Definiți frecvența oscilațiilor mașinii.
- Acul mașinii de cusut face 600 de oscilații complete pe minut. Care este frecvența de oscilație a acului?
- Amplitudinea sarcinii de oscilație de pe arcul este egal cu 3 cm pe care drumul de la poziția de echilibru va avea loc mărfurile în momentul în egală cu - ¼T .; - ½T; - ¾T; - T?
- Amplitudinea oscilației sarcinii asupra arcului este egală cu 10 cm, frecvența de 0,5 Hz. Ce cale va avea marfă pentru 2?
Planificați un experiment cu forțe magnetice, care simulează o creștere a accelerației gravitației și care acționează asupra firului pendul oscilant. Se efectuează experimentul și trage o concluzie cu privire la calitatea perioadei de oscilație în funcție de accelerația de cădere liberă.